PEROXYDE D*HYDROGÈNE

pour que la température s'élève moins que ne l'indique noire calcul. De plus, et c'est là le point le plus important, aux températures éle- \ées l'oxygène et l'hydrogène ne se combinent pas intégralement, et, plus la température est haute, plus sont grandes les quantités qui n'entrent pas en combinaison. La combustion élève la température / de la flamme seulement jusqu'au pointa partir duquel toute éleva- \ lion de température déterminerait la décomposition de l'eau formée ) en ses éléments. A partir de cette température, la combustion n'a ! plus lieu que dans la mesure où il se perd de la chaleur par conduction et par rayonnement : une combustion nouvelle sert à remplacer la quantité de chaleur ainsi perdue. Cette température est la vraie température de la flamme ; pour le gaz tonnant elle est, comme nous l'avons dit, voisine de 2500".

En vertu de la loi de la conservation de l'énergie, nous pouvons dire dès à présent que, comme la formation de 1"*"* d'eau s'accompagne d'un dégagement de ()8 4oo"', il faut dépenser la même quantité de chaleur pour décomposer en ses éléments la même quantité d'eau . En eflet, s'il n'en était pas ainsi, on pourrait, par formation et décomposition alternatives d'une quantité d'eau donnée, faire apparaître ou disparaître des quantités d'énergie aussi grandes que l'on voudrait.

On peut affirmer encore qu'il doit toujours se dégager pour i*""' d'eau la même quantité de chaleur, de quelque manière que l'eau se soil formée à partir de ses éléments, que ce soit par combustion avec flamme ou par tout autre procédé. Cette proposition se déduit elle aussi de la loi de la conservation de l'énergie; la démonstration suppose qu'il n'apparaît et ne disparaît, au cours des phénomènes, aucune autre forme d'énergie.

Au contraire, la quantité de chaleur dégagée ne doit pas être la même quand l'eau se forme non à partir de ses éléments gazeux, mais aux dépens de substances quelconques aptes à fournir de l'hydrogène et de l'oxygène. La difierence doit être exactement égale aux quantités de chaleur libérées ou absorbées lors de l'entrée des éléments de l'eau dans les composés en question. Celte proposition [repose, elle aussi, sur la loi de la conservation de l'énergie.

D'une manière générale, dans cet ordre de recherches, le principe <le la conservation de l'énergie prend la forme suivante :

Toute matière prise dans un état déterminé peut être considérée comme contenant une certaine quantité d'énergie proportionnelle à sa masse, et ayant pour 1"*"^ une valeur déterminée. La valeur absolue de cette énergie nous est inconnue, parce qu'il nous est impossible d'enlever à une substance toute Ténergie qu'elle contient. Mais nous O. i3

pouvons mesurer les différences entre l'énergie des matières a\anl les réactions chimiques et leur énergie après ces réactions, car ces différences sont égales aux quantités de chaleur dégagées ou absorbées dans les réactions. On peut exprimer ces rapports d'énergie par des équations où l'énergie de chaque matière est représentée en ce sens qu'aux variations qu'elle subit correspondent des valeurs numériques déterminées.

Équations thermochimiques. — Il y a donc un procédé pour énoncer les résultats des mesures calorimétriques d'une façon qui se prête au calcul. On donne à la formule chimique de chaque substance un sens plus étendu; on lui fait exprimer non seulement la composition de la substance, mais aussi la quantité d'énergie qu'elle contient. Les formules ayant ce sens, l'équation d'un phénomène chimique, pour être complète, ne doit pas seulement contenir les mêmes éléments en même quantité dans ses deux membres (p. 174)» il faut encore que les quantités d'énergie soient égales de j)art et d'autre. Les quantités exprimées représentent la différence entre l'énergie des matières avant la réaction et leur énergie après la réaction, en d'autres termes, la quantité de chaleur dégagée par la réaction.

Par exemple, pour exprimer par une équation de ce genre la variation d'énergie qui a lieu lors de la formation de l'eau à partir de ses éléments, nous écrirons

2H,-h0i = -;tH,0-+- 9x68 400^"',

ce qui veut dire que Ténergie de 2 molécules-grammes d'hydrogène et de I molécule-gramme d'oxygène est supérieure de 2 x 68400*^*^ à l'énergie de 2™**^ d'eau; en d'autres termes, que, quand de l'hydrogène et de l'oxygène se combinent en donnant de l'eau, il en résulte de l'eau, et, en outre, le dégagement d'une quantité d'énergie égale à 68400"* par molécule-gramme d'eau.

L'équation ainsi écrite exprime d'une façon immédiate et non ambiguë les résultats des mesures. Elle a, de plus, ce grand avantage qu'elle permet de calculer les quantités de chaleurs qui entrent en jeu dans des réactions où l'on ne peut les mesurer directement. Nous expliquerons bientôt, à l'occasion d'un cas particulier, la méthode qu'on emploie dans ce but.

Relativement à la forme des calculs, remarquons que dorénavant, à l'unité arbitraire de quantité de chaleur, la petite calorie, nous substituerons l'unité absolue d'énergie, à savoir l'erg (p. 28). Cependant,

PEROXYDE d'hydrogène. 195

comme celle unilé esl Irop pelile relalivement a la précision acUielle (les mesures ihermochimiques, nous nous servirons de son multiple le kilojoule kj, qui vaut lo'" ergs. Pour transformer les calories en kilojoules on applique l'équation

r*' = o,oo4i83kJ ou kj = 239, 1"'.

I /équation de la formation de l'eau à partir de ses éléments prend

ainsi la forme

lUt-h 0, = 2H,0-f-2 x-iSei^J.

Phénomènes caloriûques dans la décomposition du peroxyde d'hydrogène. — On peut représenter d'une manière analogue le dégagement de chaleur qui a lieu quand le peroxyde d'hjdrogène se transforme en eau et gaz oxygène (p. 190). D'après les mesures exécutées, il se dégage dans cette décomposition une quantité de chaleur de g'^^i [)ar mol de H2O2. Il faut donc écrire

•iH,0, = 2H,0 -T- O, -H 2 X 97''J,

d'où Ton tire, en transposant les termes,

Cette équation présente par rapport à celle de la formation de l'eau une différence frappante. A la formation de l'eau correspond un dégagement de chaleur, et ainsi celte combinaison possède moins d'énergie que ses parties constitutives; ici les choses se passent d'une façon inverse. Il n'est donc pas légitime d'admettre que tout phénomène de combinaison a lieu avec dégagement de chaleur. L'inverse est également possible, bien qu'il se produise plus rarement. Écrivons Tune après l'autre les deux équations

(1) -iHj-hO, = 2H,0 -hjja'^,

(2) •îHiO-f-Oi = 2H,0, - i94''J,

et additionnons-les; nous obtenons

•lUf -h 2O, = 2H1O, -+- 2 X iSgkJ.

Cette équation signifie que la combinaison de l'hydrogène et de l'oxygène en eau oxygénée donne lieu à un dégagement de iSg^Jpar molécule-gramme.

Nous obtenons ainsi la chaleur de réaction pour un phénomène qui ne peut être réalisé expérimentalement, et que, par suite, on ne peut étudier directement. La légitimité de ce calcul se fonde sur ce